Il futuro della fabbricazione di stampi e materie plastiche

La fabbricazione di stampi e materie plastiche è un processo di stampaggio a iniezione che è un processo di produzione semplice ed efficiente che prevede l'iniezione di materiale riscaldato in una plastica stampo a iniezione per modellare la plastica o la gomma.

Attualmente, lo stampaggio a iniezione di plastica è utilizzato in diversi settori come l'aerospaziale, l'imballaggio e giocattoli stampati a iniezione. L'industria dello stampaggio a iniezione e delle materie plastiche è in continua evoluzione a causa di innovazioni tecnologiche, sconvolgimenti del mercato e determinati fattori economici e sociali.

Svolte significative

La formazione degli utensili, l'affilatura, il trattamento termico, la lavorazione dei metalli e la foratura del design venivano eseguiti a mano, il che richiedeva un enorme impegno di tempo. Poiché gli esseri umani eseguivano quasi l'intero processo manualmente, i problemi di conformità divennero inevitabili, con due stampi che non presentavano due proprietà simili.

Tuttavia, con il progresso della tecnologia, due tecniche di fabbricazione di stampi hanno contribuito immensamente al passaggio dalla lavorazione manuale a quella assistita da computer:

Fresatrici CNC

Inizialmente, queste macchine hanno assunto la forma di fresatrici 2D Bridgeport, integrate con accessori CNC. Queste macchine hanno preso d'assalto il mercato e trasformato il modo in cui i produttori di utensili creavano parti, poiché offrivano rapide velocità di elaborazione abbinate a una maggiore precisione e a una minima supervisione manuale.

Le moderne fresatrici CNC garantiscono elevate velocità di lavorazione e un'elevata precisione anche quando si lavora con stampi complessi.

Programmi CAD

I programmi CAD hanno avuto un impatto cruciale sull'evoluzione del settore della fabbricazione di stampi, semplificando il processo di progettazione degli stampi. Questi programmi hanno consentito ai professionisti del settore di creare rendering 2D e successivamente 3D, che potevano essere modificati, testati e alterati in modo rapido e semplice.

Il futuro della produzione di stampi a iniezione e delle materie plastiche

Nel corso degli anni, il settore dello stampaggio a iniezione ha continuato a prosperare e ha mostrato un enorme potenziale di miglioramento in termini di efficienza, ad esempio creando stampi direttamente su metallo a un ritmo più rapido, senza superare il budget.

Ecco alcune tendenze cruciali del settore che possono potenzialmente definire il percorso di evoluzione di stampo in plastica fabbricazione e materie plastiche, stampaggio a iniezione e materie plastiche per gli anni a venire –

Materiali compositi

Dal 2020, i materiali compositi hanno acquisito slancio come uno dei tendenze principali nell'industria aerospaziale e automobilistica. Una sostanza composita è una miscela eterogenea di due o più materiali realizzata per ottenere un prodotto finale più resistente. 

I compositi sono notevolmente più resistenti nonostante siano leggeri rispetto a sostanze ad alte prestazioni come l'acciaio. Tali proprietà li rendono una scelta ideale per i settori aerospaziale, automobilistico e delle costruzioni.

I compositi sono sostituti flessibili, durevoli e convenienti per i materiali utilizzati per lo stampaggio a iniezione e la fabbricazione di stampi. Nei prossimi anni, i materiali compositi troveranno posto nel settore medico e nella produzione di apparecchiature di livello militare.

Maggiore automazione

L'implementazione di automazione e software, analisi avanzate e apprendimento automatico nei processi di produzione sta aumentando rapidamente con le ultime innovazioni tecnologiche. La programmazione è diventata notevolmente più semplice, il che ha portato a tempi di inattività ridotti al minimo, cicli di produzione accelerati e manutenzione efficiente.

L'automazione consente ai produttori e agli ingegneri di esercitare un livello di controllo più elevato sul processo di stampaggio a iniezione. Può anche aiutare i progettisti e gli sviluppatori di prodotti a mantenere un vantaggio competitivo sul mercato.

Una forma di automazione chiamata analisi del flusso di muffa sta guadagnando terreno nel settore manifatturiero. Utilizza software per simulare il ciclo di stampaggio a iniezione e fornire informazioni sul processo di riempimento dello stampo. Questa simulazione è particolarmente efficace quando si apportano modifiche alla progettazione del prodotto nella fase di progettazione. L'analisi del flusso dello stampo può anche testare deformazioni, restringimenti, modelli di riempimento non corretti e altro ancora prima della prototipazione.

Se gestisci una piccola impresa e hai un budget limitato, investi in un mulino verticale poiché è relativamente conveniente e offre discreti livelli di precisione.

Sviluppo sostenibile

Le industrie manifatturiere si stanno spostando verso la sostenibilità e, di conseguenza, anche l'industria della plastica deve fare un passo in questa direzione. Gli acquirenti eco-consapevoli sono aumentati di numero, il che ha ispirato le aziende manifatturiere a rendere le loro operazioni più efficienti e a ridurre significativamente gli sprechi.

L'industria di fabbricazione degli stampi ha ideato modi di operare stampaggio a iniezione macchine con maggiore efficienza per ridurre il consumo di energia, passare a fonti di energia sostenibili, utilizzare materie prime riciclate, ridurre al minimo lo spreco di materiali e altro ancora.

Mentre la sostenibilità avanza rapidamente, le aziende manifatturiere devono soddisfare specifiche di progetto critiche per garantire parametri di qualità ottimali. Questo perché i prodotti riciclati spesso non soddisfano le specifiche fisiche e meccaniche della merce finale.

Bioplastiche

Le bioplastiche sono un derivato diretto dello sviluppo sostenibile, poiché diversi produttori hanno iniziato a esplorarne i vantaggi e l'implementazione nello stampaggio a iniezione e nella realizzazione di stampi.

Le bioplastiche sono sostituti della plastica a base di petrolio derivati da biomasse come canna da zucchero, mais, alghe e altre. Le bioplastiche sono uniche perché mostrano biodegradabilità e neutralità carbonica.

La produzione e il confezionamento di prodotti realizzati con bioplastiche possono spingere le aziende produttrici di stampi a essere più ecosostenibili e a ridurre al minimo l'impatto ambientale negativo.

Tuttavia, è fondamentale notare che le bioplastiche non sono completamente prive di inquinamento. Le bioplastiche vengono spesso mescolate con polimeri non riciclabili come mezzo per migliorarne la resistenza. Se queste bioplastiche ibride finiscono in una discarica convenzionale, possono impiegare circa 100 anni per decomporsi, il che può essere tossico per l'ambiente.

Alternative leggere 

Produttori e consumatori sono alla ricerca di prodotti leggeri. Nei settori aerospaziale e automobilistico, i componenti più leggeri comportano una maggiore percorrenza durante il viaggio e un consumo efficiente della carica nelle batterie.

Per la produzione di dispositivi medici, stent e protesi articolari realizzate con materiali leggeri possono migliorare significativamente il recupero del paziente. I materiali leggeri costano anche meno durante il trasporto.

Parole finali

Le tendenze sopra menzionate possono aiutare ingegneri e produttori a ottenere risultati migliori riducendo al minimo la portata degli errori e il consumo di tempo. Oltre alle due innovazioni, vale a dire le fresatrici CNC e i programmi CAD, si è registrato un significativo progresso nella stampaggio di plastica settore con le tecnologie più recenti.

Tra le tendenze future più promettenti rientrano i sostituti dei materiali leggeri, l'automazione e l'impegno verso una produzione sostenibile, che daranno una scossa al settore della fabbricazione di stampi.

Informazioni sull'autore:

Peter Jacobs è il direttore senior del marketing presso Maestri CNCÈ attivamente coinvolto nei processi di produzione e contribuisce regolarmente con i suoi approfondimenti a vari blog su lavorazioni CNC, stampa 3D, utensili rapidi, stampaggio a iniezione, fusione di metalli e produzione in generale.

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